Linux CPU显示信息详解

转载自：https://www.cnblogs.com/yjf512/p/3383915.html

在使用top命令的时候会看到这么一行：

top - 15:00:01 up 13 days, 16:06,  1 user,  load average: 0.12, 0.16, 0.21
Tasks:  99 total,   1 running,  98 sleeping,   0 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  7.7 us,  0.6 sy,  0.0 ni, 91.8 id,  0.0 wa,  0.0 hi,  0.0 si,  0.0 st
KiB Mem : 16267724 total,   271832 free, 12486532 used,  3509360 buff/cache
KiB Swap:        0 total,        0 free,        0 used.  3270672 avail Mem

里面的各个值分别是什么意思呢？

官网解释

us: user cpu time (or) % CPU time spent in user space
sy: system cpu time (or) % CPU time spent in kernel space
ni: user nice cpu time (or) % CPU time spent on low priority processes
id: idle cpu time (or) % CPU time spent idle
wa: io wait cpu time (or) % CPU time spent in wait (on disk)
hi: hardware irq (or) % CPU time spent servicing/handling hardware interrupts
si: software irq (or) % CPU time spent servicing/handling software interrupts
st: steal time - - % CPU time in involuntary wait by virtual cpu while hypervisor is servicing another processor (or) % CPU time stolen from a virtual machine

翻译一下：
us：用户态使用的cpu时间比
sy：系统态使用的cpu时间比
ni：用做nice加权的进程分配的用户态cpu时间比
id：空闲的cpu时间比
wa：cpu等待磁盘写入完成时间
hi：硬中断消耗时间
si：软中断消耗时间
st：虚拟机偷取时间

首先这个CPU的百分比是如何算出来的呢？

比如一秒内有100个cpu时间片，这个cpu时间片就是cpu工作的最小单位。那么这100个cpu时间片在不同的区域和目的进行操作使用，就代表这个区域所占用的cpu时间比。也就是这里得出的cpu时间百分比。

比如下面一个程序：

将文件从磁盘的src位置拷贝到磁盘的dst位置。文件会从src先读取进入到内核空间，然后再读取到用户空间，然后拷贝数据到用户空间的buf上，再通过用户空间，内核空间，数据才到磁盘的dst上。

所以从上面这个程序来看，cpu消耗在kernel space的时候就是sy（系统态使用的cpu百分比），cpu消耗在user space的时候就是us（用户态使用的cpu百分比）。

说说hi和si

如果程序都没什么问题，那么是没有hi和si的，但是实际上有个硬中断和软中断的概念。比如硬中断，cpu在执行程序的时候，突然外设硬件（比如硬盘出现问题了）机器需要立刻通知cpu进行现场保存工作。这个时候会cpu会出现上下文切换。就是cpu会有一部分时间会被硬中断占用了，这个时间就是hi。相类似，si是软中断的cpu占用时间，软中断是由软件的指令方式触发的。

相关软中断和硬中断的概念可以参考：

http://blog.csdn.net/pxz_002/article/details/7327668

然后是ni

ni是nice的意思，nice是什么呢，每个linux进程都有个优先级，优先级高的进程有优先执行的权利，这个叫做pri。进程除了优先级外，还有个优先级的修正值。即比如你原先的优先级是20，然后修正值为-2，那么你最后的进程优先级为18。这个修正值就叫做进程的nice值。

那么nice是一个进程的优先级修正值，为什么会占用cpu时间呢？
ni是指用做nice加权的进程使用的用户态cpu时间比，我的理解就是一个进程的所谓修正值就意味着多分配一些cpu时间给这个进程的用户态，这个中间所多分配的cpu时间就是我们这里的ni。（这个理解没啥把握，如果有错误麻烦帮忙指出下）

wa
wa指的是CPU等待磁盘写入完成的时间，就是说前提是要进行IO操作，在进行IO操作的时候，CPU等待时间。比如上面那个程序，最后一步，从系统空间到dst硬盘空间的时候，如果程序是阻塞的，那么这个时候cpu就要等待数据写入磁盘才能完成写操作了。所以这个时候cpu等待的时间就是wa。

所以如果一台机器看到wa特别高，那么一般说明是磁盘IO出现问题，可以使用iostat等命令继续进行详细分析。

st
st的名字很生动，偷取...是专门对虚拟机来说的，一台物理是可以虚拟化出几台虚拟机的。在其中一台虚拟机上用top查看发现st不为0，就说明本来有这么多个cpu时间是安排给我这个虚拟机的，但是由于某种虚拟技术，把这个cpu时间分配给了其他的虚拟机了。这就叫做偷取。

id
剩下的id就是除了上面那么多cpu处理上下文以外的cpu时间片。当然在这些时间片上，cpu是空闲的。

top的所有这些cpu时间应该是相加为100%的。

dstat命令

有个dstat命令也是可以查看cpu的信息的。下图就是dstat -c的显示